250s39双吸泵性能预测及优化设计

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1、Y18DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterPERFORMANCEPREDICTIONANDOPTIMIZATIONDESIGNFOR250S39DOUBLESUCTIONCENTRIFUGALPUMPCandidate:XuChengAdvisor:ZhangShuJiaCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyDec2010浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明

2、:所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中巳经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表成撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对木文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作鹏:很喊日期:对b年/1・月旷日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部成部分内

3、容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存利汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密d（请在以上相应方框内打〃作者鋒他购细圏日期:fl.月旷日师签名口际氏日期：2心70年fv月《日浙江t业大学硕士学位论2508-39双眼泵性能预测及优化设计国民经济的发展对离心泵的研究和制造提出了新课题，动力机和传动技术的发展促进了离心泵效率和转速的提高，对离心泵的性能要求也在诸多方面日益提商，离心泵需要适应日益广泛的应用领域、提高效率、节约能源，要满足上述要求，离心泵在研究、设计和制造上需耍有新的突破。近十年来

4、，CFD数值模拟技术在模拟离心泵内部流动中得到了成功的应用。将CFD数值模拟技术和优化设计方法有效结合，不仅能揭示离心泵内部的流场特性，而口能缩短产品的研发周期和提高产品的性能，这已经成为一个新的发展方向。木文的主要研究内容包括：1.对计算流体动力学的发展现状、CFD数值模拟技术在离心泵设计研究中的应用情况以及离心泵优化设计方法的发展情况进行了综述。2.通过Pro圧软件构建了250S・39双吸离心泵的王维整机水力模型，运用GAMBIT对该模型进行了网格划分。在分析和比较数值模拟中各种揣流模型和计算方法后，以最高精度为前提确定了适合本文双吸离心泵的数值模

5、拟设置方式，利用FLUENT对该离心泵进行了整机非定常数值模拟。3.在比较分析了现今较为普遍应用的几种离心泵圆盘摩擦损失和容积损失计算方法的基础上，择优选取了其中一种方法对数值模拟结果进行修IL并得到了离心泵在九个工况下的性能参数。对比泵试验数据，结果发现:非定常数值模拟的预测精确度较高，设计点的扬程误差仅为0.15%,轴功率误差为11.6%,效率误兼为1%。之后，绘制了泵特性曲线，并对关键过流部件的内流场进行深入的分析。4.通过翻阅大量文献，对圆盘摩擦损失、容积损失以及叶轮内各项水力损失的计算公式进行了整合句修改，根据最终分析结果表明，蕴含修改后的公

6、式预测精确度相对还是比较高的，这也给其他离心泵设计者提供了…个参考。5.在以上分析的基础上，提出了泵的性能优化方案。在优化过程中，真实分析了叶轮内各项损失，而后综合各项损失，通过LINGO编写程序，以叶轮内总损失最小确定叶轮相关尺寸。重新建立三维水力模型，并再次运用非定常数值模拟手段对优化结果进行了检验，结果表明:优化后泵的效率在各个工况下有明显提高，标准工况下效率提高了1.28%，设计工况扬程由优化前的3&45m提高至39.28m,从而满足了设计扬程39m的要求，达到了节能和优化的日的。摘要关键调:双吸离心泵，数值模拟，优化设计，目标函数PERFOR

7、岛fANCEPREDICTIONANDOPTIMIZATIONDESIGNFOR250S-39DOUBLESUCTIONCENTRIFUGALPUMPABSTRACTr]ledevelopmentofpeople1slivingstandardshasbroughtnewissuesregarding由cstudyandmanufactureofcentrifugalpump.Thedevelopmentofthepow町machinesh础greatlypromotedtheimprovementofefficiencyandrotationalsp

8、eedofcentrifugalpump.Theperformancerequirements